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申请/专利权人：数字源生(武汉)科技有限公司

摘要：本发明涉及系统软硬件解耦架构领域，尤其涉及一种基于模型与中间件的嵌入式系统软硬件解耦架构。其包括通信与硬件和OS解耦模块、通用数学计算与硬件解耦模块、功能代码的调度与OS解耦模块以及存储读写与硬件解耦模块。本发明在嵌入式软件设计领域，彻底抛弃由“文件、函数、变量”组合、扩展构成代码的结构化编程思路，引入面向对象的“模型”概念，抽象并设计各种模型，为软硬件解耦奠定了坚实基础。“功能实现”与“控制”、IO、通信解耦，“功能实现”中不再夹杂上述功能的代码。能够以模型的形式高效复用。将嵌入式系统复杂的通信形式片内片间、多种通信链路、多种通信协议以统一接口为应用层服务，且与硬件和OS解耦。

主权项：1.一种基于模型与中间件的嵌入式系统软硬件解耦架构，其特征在于，包括通信与硬件和OS解耦模块、通用数学计算与硬件解耦模块、功能代码的调度与OS解耦模块以及存储读写与硬件解耦模块；架构步骤如下：S1、抽象并设计各种模型，由模型及其互联构成软件代码，为软硬件彻底解耦奠定坚实基础；S2、以模型抽象为支撑，构建通信、计算、操作系统接口、存储读写四种中间件，形成基于资源配置与映射的嵌入式系统中间件体系；S3、通过模型抽象与通信中间件、OS同一接口服务中间件支撑，实现通信与硬件和OS解耦；S4、通过模型的控制中枢及配套中间件支撑，实现功能代码的调度与OS解耦；S5、通过模型抽象与计算中间件支撑，实现通用数学计算与硬件解耦；S6、通过模型抽象与存储读写中间件支撑，实现存储读写与硬件解耦；S1的步骤如下：S11、抽象并定义模型，IO负责收发数据，具体是由端口实现的，每个模型都有若干输入和输出端口；S12、进行模型的运转：输入端口感知外部数据传递；当数据传输结束，向模型控制中枢发出信号；控制中枢接收到端口释放的信号后，解析并查找信号-功能表，获得应该被启动的功能；控制中枢启动功能列表里找到对应的功能入口并启动；功能处理结束后，通知输出端口并由其发送处理结果；S13、模型的互联：将模型间信息传递的信道或者链路抽象为“通道”；通道根据实际物理的通信链路进行配置；将通道与需要互联的两个模型的输出和输入端口互联；通道为端口发送数据提供接口，本质是调用了通信中间件提供的服务；S2的步骤如下：S21、描述处理硬件资源，包括互联关系、模型与硬件的部署关系：通过模型集成开发工具描述功能模型互联及部署关系，形成模型互联及部署关系表；通过IDE描述系统所需硬件及其互联关系，形成硬件配置及路由关系表；S22、构建基于资源配置与映射的通信中间件：确立通信中间件的层次架构；为应用层提供统一的通信“收发”接口；在硬件解析层，通过提取调用参数并分析“模型互联及部署关系表”，完成模型ID到处理器核ID的映射；通过“硬件配置及路由关系表”，完成处理器核硬件种类、互联形式、路由方式的映射；在协议解析层，确定“收发”双方通信形式；根据互联形式，确定通信协议；根据已确立的路由方式，确定“收发”数据或者消息的传输路径；在设备驱动层，组合参数并调用BSP；S23、构建基于资源配置与映射的计算中间件：确立计算中间件的层次架构；为应用层提供统一的常规数学计算接口；与通信中间件类似，完成两个映射后，得到硬件种类；根据硬件种类与配置信息，生成与之相适配的参数并调用其库函数；S24、构建基于资源配置与映射的OS统一接口服务中间件：确立OS统一接口服务中间件的层次架构；运行框架为模型提供功能调度支撑，与此同时，运行框架需要调用OS统一接口服务中间件提供的标准接口；该接口为抽象类，规定了中间件必须为运行框架或通信中间件提供的服务；构建不同操作系统的服务类，这些类继承于抽象的统一接口类，并重载接口中的函数；S25、构建基于资源配置与映射的存储读写中间件：确立存储读写中间件的层次架构；为应用层提供统一的存储读写接口；与通信中间件类似，完成两个映射后，得到硬件种类；根据硬件种类与配置信息，生成与之相适配的参数并调用其库函数。

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